退火温度对铸轧3003铝合金冷轧板带材冲压制耳率的影响

3003铝合金在铸轧工艺过程中,存在制耳率不理想的问题。基于此,以3003铝合金冷轧1 mm板带材为研究对象,并结合EBSD检测手段,研究了不同退火温度下3003铝合金冷轧板材冲制过程中制耳率与退火温度及织构组织之间的关系,并最终得出影响制耳率的关键因素。结果表明:3003铸轧产品冷轧退火后铝合金板材中的织构主要由Copper、Brass、S、Goss等形变织构和Cube、CubeND、P、R、黄铜R等再结晶织构组成,随着退火温度的升高,形变织构向再结晶织构的转变倾向增大,且显著伴随S型织构及R型织构的减少,Cube型及CubeND型织构的逐渐增加,当形变织构与再结晶织构比值在0.67~0.73时,冲压效果明显改善,制耳率效果理想。

汽车空调用3003铝管穿孔失效分析

为了研究分析汽车空调用3003铝管穿孔失效的原因,采用宏观形貌分析、化学成分分析、扫描电镜微观形貌分析以及能谱分析方法对3003铝管表面孔洞缺陷进行研究。结果表明:3003铝管表面存在的非金属夹杂破坏了铝管表面的完整性和连续性,使得夹杂处不能形成致密的氧化膜,在强腐蚀性元素Cl和S的共同作用下,导致3003铝管出现点蚀穿孔失效。建议在3003合金熔炼过程中控制精炼剂的加入量,并增强铝液中夹杂的过滤效果,同时改善铝管表面清洁度和仓储环境。本研究成果可为3003铝管的制造提供一定的参考。

动力电池用3003铝合金中间退火工艺研究

利用万能试验机、光学显微镜及硬度计等设备,对铸轧态3003铝合金的中间退火工艺进行了研究。结果表明:3003铝合金的组织随中间退火温度的升高发生明显变化,当中间退火温度为385℃时,纤维状的组织全部变成等轴细小的再结晶晶粒。3003铝合金的硬度和强度随中间退火温度的升高,先快速下降而后稳定在一定范围内,而伸长率则呈相反趋势。当中间退火温度达385℃以上,3003铝合金的力学性能开始稳定在一定范围内;3003铝合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为42HV~43HV、147~149MPa、120~121MPa和30.5%~31%。因此,3003铝合金较合适的中间退火温度为385℃,本研究可为能源、航空航天和汽车等领域生产用铝提供一定的技术参考。

累计拉拔变形量及退火温度对3003铝合金线材组织和性能的影响

通过多道次连续拉拔和改变退火温度,研究了多道次累计拉拔及退火温度对3003铝合金线材的微观组织和力学性能的影响.结果表明:在多道次连续拉拔过程中,3003铝合金线材的纤维状组织逐渐变细;随着变形量的不断增加,线材的强度和硬度不断增大,伸长率逐渐减小.选取冷变形量为75%的3003铝合金线材进行退火处理,结果表明:当退火温度为370℃时,线材的微观组织仍为纤维状组织,但其强度和硬度明显减小;当退火温度达到390℃时,线材开始发生再结晶;随着温度的不断上升,线材再结晶程度提高,强度和硬度逐渐减小;当退火温度达到430℃时,线材发生完全再结晶,抗拉强度和硬度降至最低;此后随着退火温度继续升高,线材的强度和硬度的变化趋于稳定.

XRD and TEM analysis of the microstructure in the brazing joint of 3003 cladding aluminum alloy

The material used in this experiment was 3003 cladding aluminum alloy, the cladding metal was 4004 aluminum alloy. The aluminum plate was brazed by means of vacuum brazing. The microstructure in the brazing joint was studied by means of X-ray diffractometry （XRD） and transmission electron microscopy （TEM）. The test result indicates that the suitable brazing technique parameters are brazing temperature, 628℃; keeping time, 10 min; vacuum degree, 6.5×10^-4 Pa. XRD test indicates that there are new intermetallic compounds different from the base metal. TEM analysis indicates that Cu2Mg and CuaMn2Mg are formed in the brazing joint. The shape of Cu2Mg is irregular and the shape of Cu3Mn2Mg is circle, and there are tiny particles in it.

Microstructural evolution of aluminum alloy 3003 during annealing

The microstructural evolution of cold-rolled aluminum alloy 3003 during annealing was investigated by means of micro-hardness measurement, electrical resistivity measurement, optical microscopy and transmission electron microscopy. The interaction of recrystallization and precipitation of aluminum alloy 3003 was also discussed. The results show that the recrystallized grain size of cold-rolled aluminum alloy 3003 is strongly affected by precipitation during annealing. When precipitation occurs prior to recrystallization at low temperature(300℃), the grain structure becomes coarse, and the precipitation process is affected by the presence of lattice defects, i.e. high cold reduction results in a large number of precipitates. When annealing at 500℃, however, for the recrystallization is prior to precipitation, the precipitation is independent of cold deformation reduction and a fine, equiaxed grain structure is obtained.

第二相对铸轧3003铝合金箔坯再结晶行为的影响

目的铸轧法因工艺流程短、生产效率高而被广泛应用于3003铝合金箔板的生产。但铸轧法生产的坯料组织为Mn元素过饱和的固溶体,在后续再结晶退火时易析出细小弥散的第二相,这些第二相会抑制再结晶形核使得合金组织异常粗大,为解决这个问题,需探索最优的热处理工艺。方法采用均匀化退火预处理工艺,在均匀化退火过程中使Mn元素脱溶并析出粗大的第二相,为后续再结晶退火提供形核质点。研究均匀化退火温度对该过程中析出第二相的尺寸和数密度的影响,并研究均匀化退火对再结晶析出行为、形变再结晶晶粒形貌和织构特征的影响。结果经过450、500、550℃均匀化预处理的试样析出了大量粗大的第二相,从而诱发再结晶形核,促使合金组织细化;而原始铸轧样和400℃均匀化预处理的试样在再结晶退火时析出了大量细小的第二相,阻碍再结晶的发生,从而形成粗大的晶粒组织。由于均匀化处理过程中产生粗大粒子诱发形核(PSN)作用,使得500、550、600℃预处理冷轧板退火后具有较弱的再结晶织构。结论在500、550、600℃进行预处理可析出粗大的第二相,促使合金组织细化。通过数学拟合的方法,获得粗大第二相(d>200 nm)数密度与再结晶晶粒平均尺寸之间的关系为d=75.09-30.04ρ+4.08ρ^(2)。

3003铝合金扁铸锭表面花斑缺陷分析及改进措施

某批次3003铝合金扁铸锭铣面后表面花斑缺陷导致后续产品出现色差、亮条、性能不均等成品缺陷。因此对其宏观、微观形貌进行分析。结果表明,3003铝合金扁铸锭铣面后表面花斑缺陷本质为表面粗晶层,粗晶晶粒尺寸可达300μm以上,粗晶层深度可达30 mm以上。3003铝合金扁铸锭表层花斑缺陷的产生与铸造过程中铸造温度控制不当,下注管及分流袋没入铝液深度不合适,钛丝选择及质量控制不合理有关。采取提升铸造温度,增加下注管及分流袋没入铝液深度,选用Al-5Ti-1B丝的解决措施后,有效解决了3003铝合金扁铸锭表面花斑缺陷问题。

3003铝合金均匀化退火状态下晶粒度的影响因素

在不同的加工率、温度、时间和升温速率条件下,研究3003铝合金均匀化退火状态的晶粒度影响因素。结果表明:在均匀化退火过程中升温速率对晶粒度的影响较大,在大卷的工业化生产过程中此问题较难避免,可通过成品厚度优化退火前加工率、退火温度和退火时间达到细化晶粒的目的,满足部分晶粒度要求相对较低的深冲料产品,实现部分铸轧供坯方式替代热轧供坯方式的生产要求。

析出相对3003铝箔再结晶组织的影响

借助于光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了在不同退火温度和保温时间下,3003热轧铝箔的第二相颗粒尺寸对再结晶组织的影响。结果表明,3003铝箔再结晶晶粒尺寸随退火温度的升高而减小;在同一温度下保温至16h,再结晶晶粒尺寸没有明显粗化。借助于晶粒促进形核(PSN)理论从第二相的尺寸因素对此给出了解释,提供了细化再结晶组织的一种思路。

3003铝合金盐雾加速腐蚀行为

采用连续盐雾腐蚀试验模拟海洋大气环境对3003铝合金进行了加速腐蚀研究,主要考查腐蚀时间对腐蚀性能的影响,分析了腐蚀产物的微观形貌、元素分布及点蚀深度,利用失重法分析了3003铝合金的腐蚀动力学特征。结果表明:腐蚀产物随时间延长不断增多,腐蚀初期以点蚀为主,点蚀逐渐发展成为剥蚀,并产生龟裂;腐蚀失重与时间的关系呈幂函数规律;腐蚀48h后,腐蚀速率趋于平缓;腐蚀72h的失重数据低于万宁地区7A04铝合金暴露10a的腐蚀失重数据,最大腐蚀深度仅为板材厚度的20%。

3003铝合金动态再结晶实验研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10.0s-1的高温等温压缩实验,由真应力-真应变曲线计算应变硬化速率,并采用截线法测量热压缩后平均晶粒尺寸,结果表明:3003铝合金动态再结晶临界应变εc随着Z参数的增大而提高,合金发生动态再结晶的临界条件为:ε>εc=7.28×10-5 Z0.1661;动态再结晶的平均晶粒尺寸随温度的升高、应变速率的减小而增大,其关系为:lndave=-0.0824lnZ+4.9532;在实验条件下,该合金具有正的应变速率敏感性,随变形温度的降低和应变速率的增大,合金进入稳态流变阶段时所对应的真应力值逐渐增大,并且峰值应力随动态再结晶平均晶粒尺寸的减小而增大,符合Hall-Petch关系:lnσm=-0.9378lndave+6.5232。

模拟海洋大气环境下Cl^-质量分数对3003铝合金腐蚀行为的影响

目的研究Cl-质量分数对3003铝合金腐蚀性能的影响,为风电散热器的腐蚀检测和使用寿命评价提供依据。方法采用连续盐雾腐蚀实验模拟海洋大气环境,分析3003铝合金腐蚀产物的微观形貌、元素分布、腐蚀质量损失、点蚀深度,利用极化曲线和阻抗技术分析腐蚀样品的电化学行为。结果当Cl-质量分数低于9%时,样品质量损失随Cl-质量分数的升高而增加,9%时达到最大为7.9937 g/m2;样品腐蚀深度随着Cl-质量分数升高不断加深,9%时达到峰值为44.15μm;腐蚀电流密度随Cl-质量分数的增加而增大,容抗弧半径随Cl-质量分数的增加而减小;Cl-质量分数大于9%时,随着Cl-质量分数增加,腐蚀质量损失和腐蚀深度不断减小,容抗弧半径不断增大,腐蚀电流密度逐渐减小。结论当Cl-质量分数在1%~9%之间时,Cl-质量分数的增加对3003铝合金的腐蚀速率具有明显的加速作用;当Cl-质量分数大于9%时,腐蚀速率呈现逐渐降低的趋势。

退火温度对3003铝合金板材组织和性能的影响

对3003铝合金板材不同温度退火后,进行硬度、拉伸、杯突等力学性能检测,并通过EBSD观察其微观组织变化。结果表明,随着退火温度的升高,硬度和拉伸强度逐渐降低,伸长率和杯突值逐渐升高;480℃保温3 h退火,其强度、硬度和杯突深度趋于稳定,伸长率达到最大值。

退火温度对冷轧态3003铝合金组织性能的影响

利用光学显微镜观察3003铝合金铸轧板、冷轧板以及冷轧板退火后的显微组织,用电子拉伸试验机进行拉伸试验,获得不同退火温度下铝板的力学性能,讨论了退火温度对该合金显微组织、抗拉强度和伸长率的影响。结果表明,随退火温度升高,抗拉强度下降,达一定温度后趋于稳定,伸长率的变化规律则相反;从而确定3003合金的再结晶温度为460℃。

考虑不同应变的3003铝合金流变应力预测模型建立与验证

在应变速率0．01-10．0s。以及热变形温度300-500℃下，通过Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行高温等温压缩实验。结果表明，该合金具有正的应变速率敏感性。当变形温度低于350℃时，合金的热变形机制以动态回复为主；应变速率大于1．0s^-1时，合金的热变形机制以不连续动态再结晶为主。建立了综合考虑应变速率、变形温度以及应变对流变应力影响的本构方程，本构方程中的材料常数可以表示为应变的4次多项式函数。模拟结果表明：预测曲线与实验曲线吻合较好，流变应力的实测值与预测值的均方根误差以及平均相对误差分别为0．99814和5．72％。所建立的本构方程计算精度较高，可以为合金热变形流变应力的预测提供参考依据。

热变形参数对3003铝合金显微组织及硬度的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机对经高效熔体处理的3003铝合金进行变形温度为300℃～500℃,应变速率为0.01～10.0 s-1的等温压缩实验,建立了动态再结晶平均晶粒尺寸与变形温度和应变速率的三维关系图.通过显微维氏硬度测试表明,3003铝合金热变形后的显微硬度随应变速率的增大和变形温度的升高而降低,且显微维氏硬度随动态再结晶平均晶粒尺寸的减小而增大.TEM形貌像表明,当变形温度T≥400℃,应变速率.ε≥1.0 s-1时,合金中粗大的AlMnFe和AlMnSi第二相在铝基体中不均匀分布,在动态再结晶过程中起到了粒子促进形核作用.显微维氏硬度的变化与微观组织观察结果一致.

3003铝合金无缝管制备过程中的显微组织与力学性能变化

研究了制备过程中不同状态下3003铝合金无缝管的组织、力学性能及拉伸断口形貌。结果表明:3003铝合金铸锭适宜的均匀化退火制度为600℃×5h;热挤压过程发生动态再结晶生成了等轴晶粒,冷加工后沿变形方向产生明显的变形组织,400℃退火1h后力学性能较好;不同状态下的拉伸断口上有许多细小的等轴状韧窝,退火后的韧窝变大变深,塑性明显变好。

时效工艺对3003铝合金阴极箔组织、比电容和表面腐蚀形貌的影响

采用电阻仪、扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射仪以及比电容测定仪等研究了时效工艺(温度80～160℃,时间3～9h)对3003铝合金阴极箔组织、比电容和表面腐蚀形貌等的影响。结果表明:阴极箔经80℃×3h时效处理后,析出相粒子以细小弥散的MnAl6为主,冷轧至成品后位错分布均匀,比电容可达580μF.cm-2;160℃时效后阴极箔中粗大的(Fe,Mn)Al6相增多,冷轧至成品后位错分布不均,腐蚀表面出现大的孔洞,不利于比电容的提高。